常用的UASB反應器體積的設計有負荷設計法、經驗公式方法、動力學方法三種方法。
a) 負荷設計法
采用有機負荷(q)或水力停留時間(HRT) 設計UASB反應器是目前最為主要的方法。一旦q或HRT確定，反應器的體積(V)可以很容易根據公式(1或2)計算。對某種特定廢水，反應器的容積負荷一般應通過試驗確定。
V = QSo/q (1)
V =KQ.HRT (2)
式中：Q---廢水流量，m3/d；
So---進水有機物濃度，gCOD/L或gBOD5/L。
表1給出不同類型廢水國內外采用UASB反應器處理的負荷數據，需要說明的是表中無法一一注明采用的預處理條件和厭氧污泥類型等情況，這些條件對選擇設計負荷是至關重要的。下表供設計人員設計時參考，選用前必須進行必要的實驗和進一步查詢有關的技術資料。
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表1國內外生產性UASB裝置的設計負荷統計表 |
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序號 |
廢水類型 |
負荷kgCOD/m3·d(國外資料) |
|
負荷kgCOD/m3·d(國內資料) |
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|
平均 |
最高 |
最低 |
廠家數 |
平均 |
最高 |
最低 |
廠家數 |
|
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|
1 |
酒精生產 |
11.6 |
15.7 |
7.1 |
7 |
6.5 |
20.0 |
2.0 |
15 |
|
|
2 |
啤酒廠 |
9.8 |
18.8 |
5.6 |
80 |
5.3 |
8.0 |
5.0 |
10 |
|
|
3 |
造酒廠 |
13.9 |
18.5 |
9.9 |
36 |
6.4 |
10.0 |
4.0 |
8 |
|
|
4 |
葡萄酒廠 |
10.2 |
12.0 |
8.0 |
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
清涼飲料 |
6.8 |
12.0 |
1.8 |
8 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
12 |
|
|
6 |
小麥淀粉 |
8.6 |
10.7 |
6.6 |
6 |
|
|
|
|
|
|
7 |
淀粉 |
9.2 |
11.4 |
6.4 |
6 |
5.4 |
8.0 |
2.7 |
2 |
|
|
8 |
土豆加工等 |
9.5 |
16.8 |
4.0 |
24 |
|
|
|
|
|
|
9 |
酵母業 |
9.8 |
12.4 |
6.0 |
16 |
6.0 |
6.0 |
6.0 |
1 |
|
|
10 |
檸檬酸生產 |
8.4 |
14.3 |
1.0 |
3 |
14.8 |
20.0 |
6.5 |
3 |
|
|
11 |
味精 |
|
|
|
|
3.2 |
4.0 |
2.3 |
2 |
|
|
12 |
再生紙,紙漿 |
12.3 |
20.0 |
7.9 |
15 |
|
|
|
|
|
|
13 |
造紙 |
12.7 |
38.9 |
6.0 |
39 |
|
|
|
|
|
|
14 |
食品加工 |
9.1 |
13.3 |
0.8 |
10 |
3.5 |
4.0 |
3.0 |
2 |
|
|
15 |
屠宰廢水 |
6.2 |
6.2 |
6.2 |
1 |
3.1 |
4.0 |
2.3 |
4 |
|
|
16 |
制糖 |
15.2 |
22.5 |
8.2 |
12 |
|
|
|
|
|
|
17 |
制藥廠 |
10.9 |
33.2 |
6.3 |
11 |
5.0 |
8.0 |
0.8 |
5 |
|
|
18 |
家畜飼料廠 |
10.5 |
10.5 |
10.5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
19 |
垃圾濾液 |
9.9 |
12.0 |
7.9 |
7 |
|
|
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b) 經驗公式方法
Lettinga等人采用同樣經驗公式描述不同厭氧處理系統處理生活污水HRT與去除率(E)之間的關系，并且對不同反應器處理生活污水的數據進行了統計，得出了參數值。
式中：C1 ,C2——反應常數。
c) 動力學方法
許多研究者致力于動力學的研究，Henxen和Harremoes(1983)根據眾多研究結果匯總了酸性發酵和甲烷發酵過程重要的動力學常數(見表2)。到目前為止，動力學理論的發展，還沒有使它能夠在選擇和設計厭氧處理系統過程中成為有力的工具，通過評價所獲得的實驗結果的經驗方法現在仍是設計和優化厭氧消化系統的唯一的選擇。
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表2 厭氧動力學參數(Henxen和Harremoes，1982) |
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培養 |
mm(d-1) |
Y(mgVSS/mgCOD) |
Km[mgCOD/(mgVSS•d)] |
Ks(mgCOD/L) |
|
產酸菌 |
2.0 |
0.15 |
13 |
200 |
|
甲烷菌 |
0.4 |
0.03 |
13 |
50 |
|
混合培養 |
0.4 |
0.18 |
2 |
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